c++中的placement new是什么_c++在指定内存上构造对象【高级】

placement new 是 c++ 中不分配内存、仅在指定地址构造对象的机制，用于内存池、嵌入式系统、容器实现等场景，需手动调用析构函数并管理原始内存。

placement new 是 C++ 中一种特殊的 new 表达式，它**不分配内存，只在已有的、用户指定的内存地址上构造对象**。本质是“把对象‘放’到一块已有内存里”，而不是从堆上申请新空间。

为什么需要 placement new

常见于以下场景：

• 内存池管理：预先分配一大块内存，用 placement new 在其中反复构造/析构对象，避免频繁调用 malloc/free
• 嵌入式或实时系统：内存位置固定（如硬件寄存器映射区、共享内存段），必须在特定地址创建对象
• 容器实现（如 std::vector）：先分配原始内存，再按需在其中构造元素
• 自定义对象生命周期控制：分离内存分配与对象构造，提升灵活性

语法和基本用法

标准写法：

void* buffer = malloc(sizeof(MyClass));  // 获取一块原始内存 MyClass* obj = new(buffer) MyClass(42); // 在 buffer 地址上调用构造函数

注意：buffer 必须满足对齐要求（通常 alignof(MyClass)），否则行为未定义。推荐用 aligned_alloc 或 std::aligned_storage 配合。

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必须手动调用析构函数

placement new 不涉及内存释放，所以不会自动调用 delete。对象销毁分两步：

• 显式调用析构函数：obj->~MyClass();
• 自行释放原始内存（如 free(buffer)）或复用该内存

漏掉析构会导致资源泄漏（如文件句柄、动态分配的内部内存未释放）。

不是重载，而是语言内置机制

虽然常看到 operator new(size_t, void*) 的声明，但它不是可被用户重写的普通 operator new，而是编译器识别的特殊签名。标准库提供了这个函数的默认定义（仅返回第二参数），你不能改变它的语义。你可以为某个类定义自己的 operator new(size_t, void*)，但那是类专属的，不影响全局 placement new 行为。

基本上就这些。用好 placement new 关键在于理解“分配”和“构造”的分离，以及严格匹配构造与析构的手动管理。